Ein erstes Experiment führten die beiden Physiker Hafele und Keating im Oktober 1971 durch. Sie umkreisten die Erde ohne allzu große Vorbereitung in normalen Verkehrsmaschinen mit Atomuhren (Cäsiumuhren) einmal in östlicher, dann in westlicher Richtung. Eine Vergleichsuhr blieb im US Naval Observatorium in Washington. Nach 41 bzw. 49 Flugstunden erreichten sie schon eine Genauigkeit von etwa 90 %.
Von September 1975 bis Januar 1976 wurden fünf Experimente mit Atomuhren von einer Forschungsgruppe an der Universität von Maryland durchgeführt. Die Uhren kreisten an Bord eines Flugzeuges 15 Stunden lang in knapp 10.000 m Höhe. Zur Kontrolle wurden sie mit Atomuhren verglichen, die auf dem Boden blieben. Mit einer Genauigkeit von 99 % wurde die Voraussage Einsteins bestätigt, dass die Uhren an Bord des Flugzeuges schneller gingen als die Uhren am Boden.
Am 18. Juni 1976 startete eine 25 m hohe Scout-Rakete mit einer der genauesten Atomuhren, die bis dahin gebaut worden waren. Eine Vergleichsuhr blieb in der NASA-Leitstelle nahe Cap Canaveral. Nach 2 Stunden Flug fiel die Rakete etwa 1600 km vom Startplatz entfernt ins Meer zurück. Die Auswertung der aufgezeichneten Daten dauerte etwas mehr als 2 Jahre. Dann war die Einsteinsche Theorie schließlich auf den Bruchteil eines Prozentes bestätigt.
Eng verwandt mit diesen Experimenten sind die Messungen der Rotverschiebung. Einstein schlug schon 1911 vor, das von der Sonne herkommende Licht auf diesen Effekt hin zu untersuchen. Allerdings erwies sich die Messung aufgrund der heftigen Turbulenzen auf der Sonnenoberfläche als sehr schwierig. (Erst in den 60er und 70er Jahren wurden die Prozesse auf der Sonnenoberfläche besser verstanden.)
1960 ermöglichte eine neue Technik für die Röntgenstrahlung den ersten exakten Test der Rotverschiebung. Rudolf Mößbauer vom Max-Planck-Institut in Heidelberg hatte die Nutzung von Kristallen für die Herstellung von empfindlichen Röntgenquellen und -empfängern entdeckt (er bekam dafür 1961 den Physik-Nobelpreis). Jetzt konnte die Rötung von Licht, genauer von Röntgenstrahlen, tatsächlich an einem hohen Turm gemessen werden. Die Physiker Pound und Rebka nutzten diese Technik und den nur (!) 22,6 m hohen Jefferson-Turm an der Harvard-Universität, um die Vorhersagen der Einsteinschen Gravitationstheorie zu bestätigen. Die vorhergesagte Rotverschiebung ist 2,47·10-15 (Billiardstel), Pound und Rebka maßen (2,57 +/- 0,26)·10-15.